Od tysięcy lat energia wiatrowa była wykorzystywana jako źródło siły napędowej i transportowej – czytamy w Rolniczym Magazynie Elektronicznym. Obecnie najpopularniejszym sposobem zastosowania wiatru w sektorze energetycznym są elektrownie wiatrowe. Pojedynczy wiatrak o mocy 20 kW może zaspokajać potrzeby pojedynczego gospodarstwa domowego, a całe zespoły tych urządzeń mogą wyprodukować energię o mocy 50 MW. Polska dysponuje dość sprzyjającymi warunkami wiatrowymi i w ostatnich latach energetyka wiatrowa stała się u nas bardzo popularna. Rozwiązania prawne, strategia energetyczna oraz pomoc Unii Europejskiej dodatkowo wspierają rozwój w obrębie tego sektora. W marcu 2007 roku Rada UE przyjęła plan działań integrujący politykę klimatyczną i energetyczną Wspólnoty. W przypadku naszego kraju udział energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych do 2010 roku musi osiągnąć poziom 7,5%, a do roku 2020, aż 20% wykorzystywanej przez Polskę energii elektrycznej. Polityka energetyczna UE zmierza bowiem do racjonalnego wykorzystania źródeł alternatywnych, co z kolei pozwoli na poprawę efektywności wykorzystania i zaoszczędzania zasobów surowców energetycznych oraz wpłynie na poprawę stanu środowiska, chociażby poprzez redukcję zanieczyszczeń wód i atmosfery oraz zmniejszenie ilości wytwarzanych odpadów. W Polsce, według danych Urzędu Regulacji Energetyki z dnia 30 czerwca br., moc zainstalowana w energetyce wiatrowej wynosi około 1005 MW w 347 koncesjonowanych instalacjach. Dla porównania w Niemczech jest to ponad 22 000 MW, a w Hiszpanii 15 000 MW.
Elektrownie wiatrowe w Polsce
Budowa elektrowni wiatrowej to kilkuletni proces, wymagający dobrego planowania i przygotowania inwestora. Składa się on z wielu zależnych od siebie etapów, a wynik każdego z nich może decydować o powodzeniu inwestycji lub jej zaniechaniu. Podstawowym kryterium są w tym przypadku warunki wietrzne danego regionu. Poszczególne elektrownie wymagają bowiem innej siły wiatru do rozruchu i osiągnięcia pełnej mocy generatora. Niektóre turbiny rozpoczynają produkcję energii elektrycznej już od 2,5 m/s, zaś inne do tego celu potrzebują wiatru o sile 5 m/s. W Polsce średnia roczna prędkość wiatrów waha się od 2,8 do 3,5 m/s. Prędkości powyżej 4 m/s (wartość minimalna do wydajnej pracy) występują na wysokości od 25 metrów na 2/3 powierzchni naszego kraju. Prędkości powyżej 5 m/s rozpoczynają się od wysokości 50 metrów i dotyczą dość niewielkiego obszaru. Według opracowań Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej znaczna część Polski posiada warunki sprzyjające budowie elektrowni wiatrowych. Uprzywilejowanymi rejonami pod tym względem są:
Średnia roczna prędkość wiatru na tych terenach przekracza 4 m/s, a na wybrzeżu nawet 6 m/s. Aby właściwie i dokładnie ocenić potencjał energetyczny, należy przeprowadzić badania pomiarowe za pomocą przystosowanego do tego celu masztu. Podaje on dokładne wyniki dla konkretnej lokalizacji. Niestety, jest to badanie dość kosztowne, niezbyt opłacalne dla małego inwestora. Innym czynnikiem wpływającym na właściwy wybór lokalizacji elektrowni wiatrowej jest rodzaj terenu. Najlepiej sprawdzają się tereny otwarte, płaskie i pagórkowate o łagodnych zboczach i małym kącie nachylania.
Podczas realizacji projektu wiatrowego warto wykonać staranny monitoring ornitologiczny i chiropterologiczny według opracowanych przez naukowców i przyrodników „Wytycznych w zakresie oddziaływania elektrowni wiatrowych na ptaki” oraz „Wytycznych dotyczących oceny oddziaływania elektrowni na nietoperze”. Konieczne jest również przeprowadzenie pomiaru hałasu oraz dokładnej jego symulacji dla konkretnych modeli turbin i ich lokalizacji w terenie oraz poziomu hałasu, który docierałby do konkretnych budynków stałego i czasowego przebywania ludzi. Nie powinien on przekroczyć poziomu 40 db. Z kolei dobra symulacja występowania migotania cienia rzucanego przez obracające się śmigło na poszczególne budowle, umożliwi wybór lokalizacji, która nie będzie uciążliwa dla okolicznych mieszkańców.
Zgodnie z Dyrektywą UE 2009/28/WE dla Polski ustalono obowiązek osiągnięcia do 2020 roku 20% udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu energii. W 2005 roku, który był dla Polski rokiem odniesienia, udział ten wynosił zaledwie 7,2%. Szansą na szybką realizację unijnych zobowiązań jest budowa dużych alternatywnych źródeł mocy, którymi są właśnie elektrownie wiatrowe. Polskie prawo energetyczne zobowiązuje zakłady energetyczne, jeśli nie ma konkretnych przeszkód, do podłączenia odnawialnych źródeł do sieci. Po uzyskaniu koncesji producenci za każdy 1 MWh wyprodukowanej energii, oprócz opłaty za nią, otrzymują również certyfikat, który mogą sprzedać na giełdzie energii. Rynek świadectw powstał dzięki rozporządzeniu ministra gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 roku o obowiązku udziału ilościowego energii z OZE z rocznej sprzedaży energii odbiorcom końcowym, który corocznie ulega zwiększeniu. W 2010 roku ma wynieść 10,4%, a w 2017 roku, kiedy prawdopodobnie przestanie funkcjonować mechanizm świadectw pochodzenia, będzie to 12,9%. Według ustawy podatkowej, energia z OZE jest zwolniona z podatku akcyzowego. Inwestorzy mogą ubiegać się o dotacje i kredyty preferencyjne z krajowych (NFOŚ, BOŚ) oraz zagranicznych instytucji finansowych (EBOR). Mogą też skorzystać z pomocy programów wsparcia takich jak POIŚ czy Norweski Mechanizm Finansowy.
Kontrowersje wokół budowy elektrowni wiatrowych
Oprócz korzyści ekologicznych, gospodarczych i społecznych wynikających z działalności farm wiatrowych, wokół tematu pojawia się też wiele kontrowersji. Przeciwnicy takich rozwiązań skarżą się między innymi na zbyt uciążliwy hałas emitowany przez wiatraki, ich negatywny wpływ na estetykę krajobrazu i bezpieczeństwo ptaków oraz szkodliwość dla krajowych systemów energetycznych.
Faktem jest, że niektóre elementy konstrukcyjne turbiny wiatrowej instalowane w starszych modelach wiatraków, oprócz typowego hałasu (w zakresie słyszalnym) emitowały też infradźwięki, czyli fale o częstotliwościach mniejszych niż słyszalne. Jednakże postęp technologiczny w tej dziedzinie oraz liczne obostrzenia prawne doprowadziły do uzyskania konstrukcji bardzo cichych, niesłyszalnych nawet z niewielkiej odległości. Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 (Dz.U. nr 120 poz. 826) dopuszczalny poziom hałasu w ciągu dnia powinien wynosić od 50 – 60 dB, natomiast w nocy 40dB – 45dB. Jak wykazują pomiary, hałas w odległości 350 m od turbiny ma poziom 40dB, więc jest zgodny z przyjętymi normami.
Postęp cywilizacyjny, a co za tym idzie zasiedlanie coraz większych terenów przez człowieka, wpływa na zmianę naszego środowiska. W naturalny sposób krajobraz ulega przetworzeniu i to nie tylko w wyniku zakładania elektrowni wiatrowych, ale także na skutek innej działalności człowieka. Przykładem mogą tu być ekrany dźwiękoszczelne, montowane przy drogach, które zabezpieczają okolicznych mieszkańców przed nadmiernym hałasem. Farmy wiatrowe, które są usytuowane na obszarach rolniczych nie zmieniają przeznaczenia tego terenu, nie ingerują w uprawy, stanowią jedynie dodatkowy element krajobrazu.
Problem stanowi też fakt, iż według niektórych badań, elektrownie wiatrowe poważnie zagrażają ptactwu, zwłaszcza, że wzdłuż Odry przebiega szlak ich sezonowych wędrówek południkowych. Stwierdzono, że szkockie farmy wiatrowe zagrażają wielu gatunkom ptaków (m.in. sokołom, orłom i drzemlikom). Amerykańska organizacja pozarządowa Center for Biological Diversity oszacowała, że turbiny jednej tylko lokalnej elektrowni corocznie zabijają około 1,3 tys. ptaków drapieżnych. Z kolei z badań m.in. duńskich, holenderskich i niemieckich ornitologów wynika, że zwierzęta te potrafią znakomicie dostosować się do zmieniającego się otoczenia i wiatraki nie stanowią dla nich zagrożenia. Oczywiście w przypadku, gdy farma wiatrowa jest źle zlokalizowana mogą zdarzyć się sporadyczne kolizje. Jednakże obecnie procedury związane z założeniem elektrowni wiatrowej są realizowane według bardzo szczegółowych wytycznych przy współpracy ekologów i ornitologów. Na uwagę zasługuje też fakt, że większość wędrówek ptaków odbywa się znacznie wyżej niż na wysokości 150 m, na której pracuje wirnik turbiny wiatrowej i prawdopodobieństwo zderzenia ptaka z wiatrakiem wynosi 0,005% (prof. Przemysław Busse).
W przeszłości, kiedy energetyka wiatrowa dopiero raczkowała, była ona technologią drogą i trudną do zarządzania z perspektywy systemu elektroenergetycznego. Nowe regulacje prawne oraz intensywny postęp technologiczny zapewniają dostawy energii na stałym poziomie oraz gwarantują utrzymanie stałej ceny. Międzynarodowa Agencja Energetyczna w opublikowanym raporcie z czerwca 2008 r. podkreśla fundamentalną rolę energetyki wiatrowej w przeciwdziałaniu zmianom klimatu oraz wskazuje energetykę odnawialną, a w szczególności energetykę wiatrową, jako sektor, który powinien zdominować produkcję energii elektrycznej w najbliższej przyszłości. Zwraca również uwagę na fakt, iż integracja farm wiatrowych z krajowymi systemami energetycznymi jest bardziej problemem natury ekonomicznej i politycznej niż rzeczywistym problemem technicznym.
Źródło: Rolniczy Magazyn Elektroniczny nr 40, www.cbr.edu.pl, fot. sxc.hu
